基于IP承載網的縣級數字廣播電視網建設

馬 乾

（江蘇有線網絡發展有限責任公司 興化分公司，江蘇 興化 225700）

1 IP承載網組成與技術特點

市縣級IP承載網的建設應能夠保證穩定的數據互聯網互聯、視頻輪播與點播、信息資源發布與共享以及能夠滿足智慧臺站建設的基本要求和技術應用的擴展接口，即IP承載網需要具備服務質量（Quality of Service，QoS）性能、穩定可靠、遠程智能控制以及自適應接口擴展等特點，便于數字廣播電視網可持續建設發展、穩定可靠的智能運行以及自主化的技術維護等[1]。因此，在IP承載網的方案設計初期需要對整體網絡的框架進行重構，其中物理層與技術層在邏輯結構上區分明顯，在運行機制上充分融合，從而滿足整個網絡建設的穩定性要求[2]。扁平化的物理框架可以極大地提高系統運行的效率，重構后的系統運行覆蓋面可以增加至原來的130%，在發射功率不小于3.1 dBm的情況下，衰減則逐步控制在25 dB以內。構建無源光網絡（Passive Optical Network，PON）接入戶數為64、兩級分光為1∶4、1∶16，基于此參數設置的IP承載網建設在廣播電視領域中應用廣泛，能夠高效實現設備-終端-設備的穩定接收[3]。為了更好地對接數字廣播電視網的建設運行，需要進一步構建將數字網絡技術與信息傳輸技術進行融合的新型技術體制，以彌補傳統廣播電視網運行中的缺陷。

1.1 無源光網絡

PON接入網是未來有線電視網絡技術發展的目標和方向。PON能夠解決帶寬問題，能夠有效提升信息承載量，滿足用戶對于信息數據的要求。此外，該技術實現難度相對較低，而且能夠有效降低開發成本和運維支出[4]。按照組織結構和網絡框架的建設特點劃分，PON主要包括GPON、EPON以及APON。采用光纖能夠實現跨區域、遠距離以及大承載的信號傳輸，而合理應用PON能夠有效解決無線信號傳輸“最后一公里”的問題。

1.2 電纜調制解調器終端系統

現階段，有線電視網絡雙向技術應用廣泛的是電纜調制解調器終端系統（Cable Modem Terminal Systems，CMTS）。通過此技術可以實現信號與數據傳輸的互聯互通，能夠有效對接模擬信號與數字信號的轉換，并利用副載波復用（SubCarrier Multiplexing，SCM）完成基帶信號調制、分發處理等。結合數字信號處理技術，CMTS能夠直接對現用的同軸電纜進行二次優化，大幅減少系統建設工程量。此外對于技術維護而言，結構簡單、系統功能簡易的CMTS更利于快速理解和操作[5]。在信號傳輸階段通過上段、末端兩張數據網進行有效通信，能夠在各環節對信號干擾進行相對抑制，并在終端通過算法進行合并、重構與優化，避免大容量傳輸時衰減和外界因素的影響。當終端用戶量的基數較大時，末端的數據承載壓力會增大，對于系統穩定性是一種考驗。

1.3 局域網終端

對于有線電視雙向技術在局域網規劃和終端用戶使用方面，EPON+LAN的接入模式較為普遍。在技術標準應用中，通過以太網交換機可同步對接數據從接收開始的所有工作程序，包括接收拆分、處理、封裝以及共享等。現階段隨著終端用戶數量的激增，為了滿足用戶對于低時延響應、大容量寬帶以及信號穩定度、內容清晰度等的要求，目前通常采取的是LAN硬件升級方式，進一步提升網絡承載能力。

1.4 有線電視同軸電纜網使用以太網協議

在有線電視雙向技術標注應用層面，基于有線電視同軸電纜網使用以太網協議的接入技術（Ethernet Over Cable，EOC）可以融入到原項目升級改造過程，現階段更多的是通過整體智能化建設中雙向技術應用層面打通從無線臺站到終端用戶直接的雙向信號無線傳輸流程[6]。通過特定的媒介準入、環境轉換等方式，促進特定技術標準的落地，使得原始數據信號無損傳輸至用戶終端，并最大限度采用優化策略對信號末端的接入問題進行調整，實現與PON機制基本相同的效果。

2 IP承載網+數字廣播電視網建設方案

2.1 技術應用策略

IP承載網+數字廣播電視網能夠實現傳輸效率的大幅提升，并通過網絡規劃的數據接口等滿足遠程控制技術運營的要求。考慮到項目建設實際需求，采取EPON+LAN技術[7]。技術應用中結合了多項復用功能，例如波分復用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）傳輸機制與光纖到樓（Fiber to The Building，FTTB）組網模式，能夠在單纖基礎上實現雙向傳輸功能。由于EPON+LAN技術在實施過程中通常以上行通道為廣播信號傳輸通道，而下行通道則對應為時分復用的數據信號傳輸通道，速率最高可達500 Mbps。FTTB組網時，可以分別設置多組基本使用單元數，光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）和光網絡單元（Optical Network Unit，ONU）模塊使用可以對接局域網絡用戶需求的多組EPON接入網口和相應的數據信號接口等。

2.2 建設實施方案

2.2.1 廣播電視信號傳輸

為了實現全域覆蓋的設計思路，可以根據前期增設的多路模塊對覆蓋區域進行估算，按75%～85%的比例進行調試安裝，并隨著小區用戶數的增加和區塊界限的劃分，逐步落實到全域滿員覆蓋。

2.2.2 智能信息數據傳輸

項目建設過程中，考慮到用戶數不足或區域板塊劃分不夠清晰的問題，通過不斷優化相應覆蓋比例和增加數據流轉的智能化設計來滿足實際需求[8]。隨著用戶數的增加，逐步調整智能信息化設備數量，并從網絡組織結構上逐級降低分層數，最終實現數據傳輸的全覆蓋效果。

2.3 遠程運維管控

遠程控制需要對多路信道分別監測，由于監測數據量大且流程復雜，極大影響了監控系統工作的穩定性與可靠性，同時也會對終端用戶的接收產生不良影響，因此普遍采用的是數字式智能遠程監控與智慧運維模式，如圖1所示[9]。

通過對工作參數的實時分析，能夠智能檢測系統可能存在的問題和隱患，及時通過反饋機制輸送至數據處理中心并顯示在遠程監控終端，使得管理人員能夠在第一時間了解故障原因，從而采取有效的解決措施[10]。

3 結 論

隨著IP承載網建設的應用普及，縣市級數字廣播電視網建設已經全面展開。將智能技術與無人設備結合進行遠程控制，能夠實現對網絡規劃、系統運行等的有效監控，打破了傳統思維模式對于技術應用的限制，最終形成多業態、跨領域、多元化的廣電生態圈，推動數字廣播電視網未來的智能化創新發展。